(57)【要約】【課題】映像再生問題に関する原因追求を遠隔地で行うために、映像の再生状況を再現する。【解決手段】第一の再現装置（１２）は、配信サーバ（１１）から送られてきたパケットの蓄積を行うパケットバッファ部、パケット転送装置（３１）から送られてくるパケット受信タイミング情報を受信するタイミング情報受信部及びタイミング情報を基にパケットバッファ部中のパケットの送出タイミングを決定する送信スケジューラを有する。再現装置（１２）は、パケット転送装置（３１）における受信パケットのシーケンス番号及び受信時刻が記録されたタイミング情報をパケット転送装置（３１）から受け取り、パケット転送装置における受信時刻から一定時間ｔｓ後に、同一のパケットを送出することで、センター側視聴端末（１３）において、ユーザ宅視聴端末（３２）における映像再生状況を再現できる。【選択図】図１
2007324707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配信サーバからのパケットを受信するパケット受信部と、
視聴端末に対してパケットを送信するパケット送信部と、
現在時刻を供給するリアルタイムクロックと、
前記パケット受信部により受信されたパケットを蓄積するパケットバッファ部と、
パケット転送装置から送られてくるパケットを一意に特定する識別子と前記パケット転送装置におけるパケット受信時刻との組であるタイミング情報を受信するタイミング情報受信部と、
前記タイミング情報を基に前記パケット転送装置におけるパケット受信間隔と同一となるよう前記パケットバッファ部に蓄積されたパケットの送信間隔を決定し、前記リアルタイムクロックから通知された現在時刻が送信時刻になったら、前記パケットバッファ部に蓄積されたパケットを前記パケット送信部へ送る送信スケジューラと
を具備する
再現装置。
【請求項２】
請求項１に記載の再現装置において、
前記パケットバッファ部は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用する
再現装置。
【請求項３】
請求項１に記載の再現装置において、
前記パケットバッファ部は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用する
再現装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の再現装置において、
前記タイミング情報の受信時刻を測定し、測定結果から求めた前記パケット転送装置におけるパケット受信時刻との差から、前記パケット送信時刻と前記パケット転送装置におけるパケット受信時刻との差を決定する送信時刻差決定部と
を更に具備する
再現装置。
【請求項５】
配信サーバからのパケットを受信するパケット受信部と、
視聴端末に対してパケットを送信するパケット送信部と、
現在時刻を供給するリアルタイムクロックと、
前記パケット受信部により受信されたパケット中から監視対象のパケットを選択するパケット選択部と、
前記リアルタイムクロックから通知された時刻を基に、前記パケット選択部から送られてきた各パケットの受信時刻を求め、前記各パケットの受信時刻と前記各パケット中のシーケンス番号とを一組にしてタイミング情報を作成するタイミング情報取得部と、
前記タイミング情報を再現装置へと送るタイミング情報送信部と
を具備する
パケット転送装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパケット転送装置において、
前記タイミング情報取得部は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用する
パケット転送装置。
【請求項７】
請求項５に記載のパケット転送装置において、
前記タイミング情報取得部は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用する
パケット転送装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載のパケット転送装置において、
前記パケット転送装置におけるタイミング情報取得部において、一定時間内に生成されるタイミング情報を蓄積するタイミング情報蓄積部と
を更に具備し、
前記タイミング情報送信部は、前記タイミング情報蓄積部に一定時間内に蓄積されたタイミング情報をまとめて再現装置に送信する
パケット転送装置。
【請求項９】
配信サーバからのパケットを受信するステップと、
リアルタイムクロックから現在時刻を取得するステップと、
前記配信サーバから受信したパケットを蓄積するステップと、
パケット転送装置から送られてくるパケットの一意に特定する識別子と前記パケット転送装置における前記パケットの受信時刻との組であるタイミング情報を受信するステップと、
前記タイミング情報を基に前記パケット転送装置におけるパケット受信間隔と同一となるよう前記蓄積されたパケットの送信間隔を決定するステップと、
前記現在時刻が送信時刻になったら、前記蓄積されたパケットを視聴端末に対して送信するステップと
を具備する
プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムにおいて、
前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用する
プログラム。
【請求項１１】
請求項９に記載のプログラムにおいて、
前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用する
プログラム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
前記タイミング情報の受信時刻を測定し、測定結果から求めた前記パケット転送装置におけるパケット受信時刻との差から、パケット送信時刻と前記パケット転送装置におけるパケット受信時刻との差を決定するステップと
を更に具備する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークを用いて映像配信を行う際にユーザ宅における映像の再生状況をセンター側において再現するための再現装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドネットワークの普及に伴い、従来の狭帯域ネットワークでは困難であった高画質映像配信サービスの実現可能性が現実的となってきた。また映像パケットの配信にマルチキャスト技術を用いることで、サーバやネットワークの帯域を節約しつつ、多数のユーザへの配信が可能となっている。
【０００３】
しかし、ネットワークを用いた映像配信には、次のような問題がある。ネットワークを用いた映像再生では、ネットワークの問題により、映像データを構成するパケット群のいくつかが欠損したり、規定の時間内に届かなかったりといった現象が起こると、再生される映像に大きな影響が出る。特に、現在広く使用されているネットワーク層のプロトコルであるＩＰでは、その仕様上輻輳時にパケット欠損が発生する可能性がある。一般的な通信では、ネットワーク層の上位に位置するトランスポート層のプロトコルの機能である到達確認や再送の機能によって、ＩＰの低信頼性を補っている。映像配信にも、再送機構を用いて、パケット欠損に対する対策を行うことは可能である。しかし、配信先一箇所ずつ、到達確認が取れるまでそのパケットをバッファリングしておく必要があるなど、負荷が高くなり、大多数への配信にこの機構を取り入れることは難しい。
【０００４】
マルチキャストを用いた映像配信は大規模な配信が可能であるが、一対多の通信手段であるためユーザ一人一人の品質管理が難しい。もし、既存のマルチキャストストリームにアドオンする形で、品質管理機能が取り入れられていれば、この機能を用いることで、ネットワークにおけるパケットレベルの品質統計情報を、ユーザ単位に取得することが実現できる。
【０００５】
しかし、現実には映像再生に問題が発生した時に、これらの統計情報のみでは解析できないことが多い。事前に異常を引き起こすネットワークの挙動が想定できれば、その挙動を検知するための統計情報の項目を監視すれば良い。しかし、実際にはネットワークがどのような挙動を示すか事前に予測することは難しく、映像再生に影響が出てからその原因となる挙動を調べる必要がある。例えば、パケットの伝送遅延やジッターの値が大きく変わったり、周期的に変動したりなどの現象に発生し、それが想定していたよりも大きいために映像再生に問題が発生するケースなどが考えられる。
【０００６】
ストリームの配信状態を監視するための技術として、特開２００４−１７２７４８号公報（特許文献１）の方法が挙げられる。この方法では、ストリームが配信されているか、されていないかの監視が可能であり、なんらかの理由でストリームを構成するパケットが到着しなかった場合その問題を検知することができる。しかし、特許文献２の方法はパケットの伝送遅延やジッターに関しては考慮されていない。このため、実際にはパケットが到着しているにもかかわらず、伝送遅延やジッターの変動などの影響により生じる映像再生の問題の原因を追求することはできない。
【０００７】
また、関連する技術として、特開２００４−２６６３５０号公報に送信装置が開示されている。
この送信装置は、送信データを送信してから通信相手が受信するまでの指向性毎の到達時間の情報を取得する到達時間情報取得手段と、前記到達時間の情報に基づいて決定した長さのガードインターバルを送信データに挿入するガードインターバル挿入手段と、前記到達時間の情報に基づいて前記指向性毎に送信データに送信遅延時間を設定する送信遅延手段と、同一の送信データを複数の前記指向性により送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
また、特開２００４−３５７０１５号公報に通信装置が開示されている。
この通信装置は、時分割多重された複数の通信相手の各受信信号の受信タイミングと予め設定された基準受信タイミングとのタイミング差を複数回検出するタイミング判別手段と、前記タイミング判別手段にて前記タイミング差を検出する毎に前記タイミング差の情報を前記通信相手へ送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
更には、これらの配信品質にかかわる統計情報を監視するだけでは、不十分である。事前に想定してされていないネットワークの挙動は、その挙動が映像再生にどのような影響を与えるかについて、わかっていない。このため、このような問題が起こった場合、映像再生にどのような問題が発生しているかと、パケット単位の配信品質情報とをつき合わせて行う必要がある。
【００１０】
第一の問題点は、映像再生に問題が発生した時に、配信品質の統計情報のみでは原因を追求できないことが多い点にあった。
従来から、映像配信状況などを映像の配信状況に関する品質情報の統計情報を調べる方法は存在した。しかし、予め想定された挙動に対して、その挙動を調べるための統計情報を監視するという準備が必要になる。
しかし、実際にはネットワークがどのような挙動を示すか事前に予測することは難しい。このような場合、映像再生に影響が出てからその原因となる挙動を調べる必要があり、この場合パケット単位の詳細な品質情報が必要になる。
【００１１】
第二の問題点は、映像の再生状況を調べるためには、保守員等が実際に映像再生に問題が出ている現地に赴いて調査を行う必要がある点にあった。
従来から、映像配信状況の品質情報を遠隔地から参照することは可能であった。しかし、実際には映像再生に問題があった時の原因追求のためには、品質情報のみを参照するだけではなく、実際に再生される映像のどのような問題が生じているかを同時に確認する必要があった。
これらの調査を行うためには、映像の再生状況を確認するための現地への保守員の派遣が必要があり、コスト及び時間がかかっていた。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１７２７４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６３５０号公報
【特許文献３】特開２００４−３５７０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、映像再生問題に関する原因追求を遠隔地で行うために、映像の再生状況を再現する再現装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。但し、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】
本発明の再現装置（１２）は、配信サーバ（１１）からのパケットを受信するパケット受信部（１２１）と、視聴端末（１３）に対してパケットを送信するパケット送信部（１２６）と、現在時刻を供給するリアルタイムクロック（１２３）と、前記パケット受信部（１２１）により受信されたパケットを蓄積するパケットバッファ部（１２２）と、パケット転送装置（３１）から送られてくるパケットを一意に特定する識別子と前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信時刻との組であるタイミング情報を受信するタイミング情報受信部（１２５）と、前記タイミング情報を基に前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信間隔と同一となるよう前記パケットバッファ部（１２２）に蓄積されたパケットの送信間隔を決定し、前記リアルタイムクロック（１２３）から通知された現在時刻が送信時刻になったら、前記パケットバッファ部（１２２）に蓄積されたパケットを前記パケット送信部（１２６）へ送る送信スケジューラ（１２４）とを具備する。
【００１６】
前記パケットバッファ部（１２２）は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用する。
【００１７】
前記パケットバッファ部（１２２）は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用する。
【００１８】
本発明の再現装置（１２）は、前記タイミング情報の受信時刻を測定し、測定結果から求めた前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信時刻との差から、前記パケット送信時刻と前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信時刻との差を決定する送信時刻差決定部（１２７）とを更に具備する。
【００１９】
本発明のパケット転送装置（３１）は、配信サーバ（１１）からのパケットを受信するパケット受信部（３１１）と、視聴端末（３２）に対してパケットを送信するパケット送信部（３１６）と、現在時刻を供給するリアルタイムクロック（３１３）と、前記パケット受信部（３１１）により受信されたパケット中から監視対象のパケットを選択するパケット選択部（３１２）と、前記リアルタイムクロック（３１３）から通知された時刻を基に、前記パケット選択部（３１２）から送られてきた各パケットの受信時刻を求め、前記各パケットの受信時刻と前記各パケット中のシーケンス番号とを一組にしてタイミング情報を作成するタイミング情報取得部（３１４）と、前記タイミング情報を再現装置（１２）へと送るタイミング情報送信部（３１５）とを具備する。
【００２０】
前記タイミング情報取得部（３１４）は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用する。
【００２１】
前記タイミング情報取得部（３１４）は、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用する。
【００２２】
本発明のパケット転送装置（３１）は、前記パケット転送装置（３１）におけるタイミング情報取得部（３１４）において、一定時間内に生成されるタイミング情報を蓄積するタイミング情報蓄積部とを更に具備する。
前記タイミング情報送信部（３１５）は、前記タイミング情報蓄積部に一定時間内に蓄積されたタイミング情報をまとめて再現装置（１２）に送信する。
【００２３】
本発明のプログラムは、配信サーバ（１１）からのパケットを受信するステップと、リアルタイムクロックから現在時刻を取得するステップと、前記配信サーバ（１１）から受信したパケットを蓄積するステップと、パケット転送装置（３１）から送られてくるパケットの一意に特定する識別子と前記パケット転送装置（３１）における前記パケットの受信時刻との組であるタイミング情報を受信するステップと、前記タイミング情報を基に前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信間隔と同一となるよう前記蓄積されたパケットの送信間隔を決定するステップと、前記現在時刻が送信時刻になったら、前記蓄積されたパケットを視聴端末に対して送信するステップとを具備する。
【００２４】
本発明のプログラムは、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用する。
【００２５】
本発明のプログラムは、前記タイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用する。
【００２６】
本発明のプログラムは、前記タイミング情報の受信時刻を測定し、測定結果から求めた前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信時刻との差から、パケット送信時刻と前記パケット転送装置（３１）におけるパケット受信時刻との差を決定するステップとを更に具備する。
【発明の効果】
【００２７】
図１中において、ユーザ宅３における視聴端末３２におけるパケット到着状況、到着間隔をセンター１側に設置してある視聴端末１３において再現できる。パケットの欠損は映像や音声の途切れに直接つながるが、到着状況を再現することでセンター側視聴端末１３において映像再生にどのように影響が出ているかを確認することができる。またパケットの遅延が大きくなると、ある映像フレームの再生時刻になってもそのフレームを構成するパケットの到着が遅れたことにより、再生できないという状況が発生する可能性がある。このような現象も、センター側視聴端末１３で再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１において、本発明に係るネットワークは、データセンター１０と、配信ネットワーク２０と、ユーザ宅３０とを有する。データセンター１０は、配信サーバ１１と、再現装置１２と、センター側視聴端末１３とを備える。配信ネットワーク２０は、ルータ２１を備える。ユーザ宅３０は、パケット転送装置３１と、視聴端末３２とを備える。
【００２９】
配信サーバ１１は、再現装置１２を介して、センター側視聴端末１３にデータのパケットを送信する。また、ルータ２１及びパケット転送装置３１を介して、視聴端末３２にデータのパケットを送信する。なお、ルータ２１（２１−ｉ、ｉ＝１〜ｎ：ｎはルータ数）は、少なくとも１つの中継装置である。
【００３０】
再現装置１２は、配信サーバ１１から送られてきたパケットの蓄積を行う。また、パケット転送装置３１から送られてくるパケット受信タイミング情報を受信する。更に、タイミング情報を基にパケットバッファ部中のパケットの送出タイミングを決定する。この時、再現装置１２とパケット転送装置３１とは、ルータ２１を介して通信する。但し、再現装置１２とパケット転送装置３１とが、例えば、公衆電話網や無線通信網といった他の通信経路により通信可能である場合、ルータ２１を介さずに通信することも可能である。
【００３１】
再現装置１２は、パケット転送装置３１における受信パケットのシーケンス番号及び受信時刻が記録されたタイミング情報をパケット転送装置３１から受け取り、パケット転送装置における受信時刻から一定時間ｔｓ後に、同一のパケットを送出することで、センター側視聴端末１３において、ユーザ宅視聴端末３２における映像再生状況を再現できる。
【００３２】
図２は、本発明の再現装置及びパケット転送装置の機能構成を示すブロック図である。
図２において、再現装置１２は、パケット受信部１２１と、パケットバッファ部１２２と、リアルタイムクロック１２３と、送信スケジューラ１２４と、タイミング情報受信部１２５と、パケット送信部１２６とを備える。また、パケット転送装置３１は、パケット受信部３１１と、パケット選択部３１２と、リアルタイムクロック３１３と、タイミング情報取得部３１４と、タイミング情報送信部３１５と、パケット送信部３１６とを備える。
【００３３】
次に、再現装置１２における各ブロックについて説明を行う。
パケット受信部１２１は、配信サーバ１１から送出されるパケットを受信し、パケットバッファ部１２２に送る。パケットバッファ部１２２では、パケット受信部１２１において受信したパケットの蓄積を行う。リアルタイムクロック１２３は、保持している現在時刻を各ブロックへ通知する。送信スケジューラ１２４は、タイミング情報受信部１２５から受け取ったタイミング情報を基にパケットバッファ部１２２中の各パケットの送信時刻を決定し、リアルタイムクロック１２３からの現在時刻を見て送信時刻になったら、当該パケットをパケット送信部１２６へ送る。タイミング情報受信部１２５は、パケット転送装置３１から送られてくるタイミング情報を受信し、送信スケジューラ１２４に送る。パケット送信部１２６は、送信スケジューラ１２４から送られるパケットをセンター側視聴端末に対して送信する。
【００３４】
次に、パケット転送装置３１における各ブロックについて説明を行う。
パケット受信部３１１は、ネットワーク中を経由して送られてくる全パケットを受信し、パケット選択部３１２及びパケット送信部３１６へと送る。パケット選択部３１２は、パケット中から監視対象のパケットのみを選択し、タイミング情報取得部３１４へと送る。リアルタイムクロック３１３は、保持している現在時刻を各ブロックへ通知する。タイミング情報取得部３１４は、リアルタイムクロック３１３から通知された時刻を基に、パケット選択部３１２から送られてきた各パケットの受信時刻を求め、各パケット中のシーケンス番号と一組にしてタイミング情報を作成し、タイミング情報送信部３１５へ送る。タイミング情報送信部３１５は、タイミング情報取得部３１４から受け取ったタイミング情報を再現装置１２へと送る。パケット送信部３１６は、パケット受信部３１１から送られてきたパケットを送信する。
【００３５】
図３を参照して、パケット選択部の動作について説明を行う。
（１）ステップＳ１０１
パケット選択部３１２は、パケット受信部３１１から受信したパケットが送られてくるのを待つ。
（２）ステップＳ１０２
受信したパケットＰから宛先ＩＰアドレスＤｒを抽出する。ＩＰパケットにおけるＩＰヘッダは図４のようになっている。図４中の４−５１が宛先ＩＰアドレスのフィールドとなっている。
（３）ステップＳ１０３
次に、パケットＰの宛先ＩＰアドレスＤｒを監視対象宛先ＩＰアドレスＤｐとを比較する。
（４）ステップＳ１０４
この時、ＤｒとＤｐが一致したパケットは、タイミング情報取得部３１４へ送られる。
（５）ステップＳ１０５
パケット選択部３１２に送られたパケットは、ステップ３の比較で一致しなかった場合、廃棄される。
【００３６】
ステップＳ１０３では、宛先ＩＰアドレスのみを比較したが、監視対象として、図４中のＩＰヘッダにおける送信元ＩＰアドレス４−４１、図５中のＵＤＰヘッダの送信元ポート番号５−１１、宛先ポート番号５−１２を組み合わせて使用しても良い。この場合、例えばステップＳ１０３は次のようになる。図４ＩＰヘッダ中の宛先ＩＰアドレス４−５１、送信元ＩＰアドレス４−４１、図５中のＵＤＰヘッダ中の送信元ポート番号５−１１、宛先ポート番号５−１２のすべてが監視対象として予め登録されている各項目の値と一致した時のみステップＳ１０４へと進み、それ以外の時はステップＳ１０５へ進む
【００３７】
図６を参照して、タイミング情報取得部の動作について説明を行う。
（１）ステップＳ２０１
図２中のタイミング情報取得部３１４は、パケット選択部３１２からパケットが送られてくるのを待つ。
（２）ステップＳ２０２
パケットが送られて場合、図２中のリアルタイムクロック１２３から現在時刻ｔｃを取得する。
（３）ステップＳ２０３
次に、パケット選択部３１２から送られてきたパケットを参照し、シーケンス番号を抽出する。ここでのシーケンス番号は、例えば、図７に示すように、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ中の７−１２のフィールドに格納されている値である。
（４）ステップＳ２０４
次にステップ２で取得した現在時刻ｔｃ及びステップ３で取得したシーケンス番号ｓから、タイミング情報ｉを生成する。タイミング情報は、図８に示すように、１９７０／１／１０：００をｅｐｏｃｈとした時刻を入れるフィールド８−１１，８−２１、シーケンス番号（１６ｂｉｔ）を入れるフィールド８−３１から構成される。ここでは現在時刻を入れるフィールド長はそれぞれ３２ｂｉｔであるが、必要に応じて異なるフィールド長でも良い。
（５）ステップＳ２０５
生成したタイミング情報ｉを、図２中のタイミング情報送信部３１５へと送る。
【００３８】
ステップＳ２０４に関しては、次のようにしても良い。
図４中のＩＰヘッダにおける識別子４−２１、及びフラグメントオフセット４−２３の値の組を、前述の例でのＲＴＰシーケンス番号の代わりに使っても良い。前述の方法では、ＲＴＰヘッダを利用するために、ＲＴＰパケット単位での処理になっていた。ＲＴＰパケットのサイズが大きい場合、図９に示すように、ＩＰヘッダを付与する段階で分割されて、送信される。分割されたデータを受信先で再度組み立てる時に用いるのが、図４のＩＰヘッダ中の識別子フィールド４−２１及びフラグメントオフセットフィールド４−２３である。図９中において、分割されたパケット群２，３，４は同一の識別子を持つ。また、フラグメントオフセットフィールドは、先頭フラグメントである図９中のパケット２は０が、その他のパケット３、４はその相対位置が８オクテットを単位の値が格納される。これらの値の組を用いることで、ＩＰレベルでのパケットを一意に特定することが可能である。これらの値を使用した場合、タイミング情報はＲＴＰパケット単位ではなく、ＩＰパケット単位で生成されることになる。この時、のタイミング情報は図１０のようになる。
【００３９】
次に、図１１を参照して、パケットバッファ部の動作について説明を行う。
（１）ステップＳ３０１
パケット数カウンタｍに０をセットする。
（２）ステップＳ３０２
次に、パケット受信部１２１から受信したパケットが送られてくるのを待つ。
（３）ステップＳ３０３
パケットを受信したら、図２中のリアルタイムクロック１２３から現在時刻を取得し、受信時刻ｔｒとする。
（４）ステップＳ３０４
次に、パケットＰｒ中からＲＴＰのシーケンス番号ｓを取得する。ここで先のタイミング情報取得部３１４で説明したように、ＩＰヘッダ中の識別子、フラグメントオフセットの組をＲＴＰシーケンス番号の代わりに使用しても良い。
（５）ステップＳ３０５
パケット数カウンタに１を加える。
（６）ステップＳ３０６
パケット数ｍとバッファの最大パケット数Ｍとを比較する。パケット数ｍがバッファの最大パケット数Ｍと同じか小さければ、ステップＳ３０９へ進む。
（７）ステップＳ３０７
ここでパケット数ｍがバッファの最大パケット数Ｍよりも大きかった場合、パケットバッファ中から受信時刻のもっとも古いパケットＰｏを探す。
（８）ステップＳ３０８
次に、パケットＰｏを破棄し、パケット数ｍの値を１減らす。
（９）ステップＳ３０９
パケットＰｒ、受信時刻ｔｒ及びシーケンス番号ｓを組にして、バッファの空き領域に登録する。
【００４０】
図１２にパケットバッファの構造を示す。
パケットバッファは、インデックス１２−１１、受信時刻１２−１２、シーケンス番号１２−１３、パケットデータへのポインタ１２−１４を一組とする、サイズＭの配列である。パケットを格納する際には、パケット保存用の領域１２−２１〜１２−２４が確保され、その領域へのポインタが、パケットデータへのポインタ１２−１４に格納される。パケットデータのポインタがＮＵＬＬの場合は、そのインデックス番号のバッファが未使用であること意味する。
【００４１】
図１３を参照して、送信スケジューラの動作について説明を行う。
（１）ステップＳ４０１
タイミング情報受信部１２５がタイミング情報を受信するのを待つ。
（２）ステップＳ４０２
タイミング情報受信部１２５からタイミング情報ｉが送られてきたら、その中からシーケンス番号ｓを抽出する。
（３）ステップＳ４０３
次にパケットバッファ部１２２からシーケンス番号ｓのパケットＰｓを取り出す。
（４）ステップＳ４０４
パケットバッファ部１２２からパケットＰｓを削除し、パケットバッファ部１２２のパケット数カウンタを１減らす。
（５）ステップＳ４０５
次にタイミング情報ｉからパケット転送装置側受信時刻ｔｒを取得する。
（６）ステップＳ４０６
次にパケット転送装置側受信時刻ｔｒに、猶予時間ｔｙを加えて、送信時刻ｔｐを求める。ここで猶予時間ｔｙとは、事前にコンフィグレーションで決められた値である。
（７）ステップＳ４０７
次にリアルタイムクロックを参照し、現在時刻ｔｃを取得する。
（８）ステップＳ４０８
現在時刻ｔｃと送信時刻ｔｐを比較し、前者が小さい場合、すなわち、まだ送信時刻になっていないのであれば、ステップＳ４０７に戻る。
（９）ステップＳ４０９
現在時刻ｔｃの値が送信時刻ｔｐの値と同じか大きい場合、パケットＰｓをパケット送信部１２６から送出する。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１４を参照すると、再現装置１２は、パケット受信部１２１と、パケットバッファ部１２２と、リアルタイムクロック１２３と、送信スケジューラ１２４と、タイミング情報受信部１２５と、パケット送信部１２６と、送信時刻差決定部１２７とを備える。また、パケット転送装置３１は、パケット受信部３１１と、パケット選択部３１２と、リアルタイムクロック３１３と、タイミング情報取得部３１４と、タイミング情報送信部３１５と、パケット送信部３１６とを備える。
【００４３】
再現装置１２には送信時刻差決定部１２７を有する点が、本発明の第１実施形態と異なる。
送信時刻差決定部１２７は、パケット転送装置３１におけるパケット受信時刻と再現装置１２におけるパケットの送信時刻の差である送信時刻差を決定する。この時、送信時刻差決定部１２７は、リアルタイムクロック１２３、送信スケジューラ１２４、及びタイミング情報受信部１２５と接続されている。
【００４４】
送信時刻差について説明を行う。
まずは、パケット転送装置３１と再現装置１２の時刻が完全に一致していると仮定する。例えばパケット転送装置３１において、シーケンス番号１２３４５６のパケットを０時１２分１０秒（以降これを０：１２：１０と表記する）に受信したとする。再現装置１２において、パケット転送装置３１から送られたこのタイミング情報の受信時刻は０：１２：１３だったとする。この時、パケット転送装置３１におけるパケット受信時刻０：１２：１０と再現装置１２におけるタイミング情報の受信時刻０：１２：１３との差３秒を、受信時刻差と呼ぶことにする。この送信時刻差を予め決められた数Ｎ個分測定し、その平均値を求める。この平均受信時刻差に猶予時間を加えた値を送信時刻差とする。ここで猶予時間を３秒とすると、送信時刻差は６秒となる。つまり、０：１２：１０にパケット転送装置３１に到着したパケットは、再現装置１２から０：１２：１６に送出されることになる。一方パケット転送装置３１に到着したパケットは、そのまま間を空けず送信することになるので、センター側視聴端末はユーザ宅視聴端末より６秒遅れでその映像再生状況を再現することができる。
【００４５】
ここで、パケット転送装置３１と再現装置１２の時刻が完全に一致していると仮定したが、実際には一致していない場合でも問題ない。例えば、再現装置１２側がパケット転送装置３１側の時刻よりも５秒遅れていたとする。この場合、パケット転送装置３１側の時刻では０：１２：１３にタイミング情報が再現装置１２に到着するが、再現装置１２では時刻が５秒遅れているため０：１２：０８にタイミング情報が到着したと計測される。更に、到着したタイミング情報中のパケット受信時刻が０：１２：１０となるため、受信時刻差−２秒となる。このように受信時刻差にマイナスの値をとることを許容することで、再現装置１２とパケット転送装置３１の時刻のずれを許容することが可能となる。
【００４６】
図１５を参照して、再現装置１２による映像再現開始時に、送信時刻差決定部において、送信時刻差ｔｓを決定する手順について説明する。
（１）ステップＳ５０１
まず変数ｎ及びＴｄを０に設定する。
（２）ステップＳ５０２
次に、タイミング情報受信部１２５からタイミング情報の受信を待つ。タイミング情報を受信したら、変数ｎに１を加える。
（３）ステップＳ５０３
次に現在時刻ｔｎを測定する。
（４）ステップＳ５０４
更に、受信したタイミング情報中から、パケット転送装置３１におけるパケットの受信時刻ｔｒを取得する。
（５）ステップＳ５０５
次に、現在時刻ｔｎとパケット転送装置３１受信時刻ｔｒとの差分をとり、受信時刻差ｔｄを求める。
（６）ステップＳ５０６
求めた受信時刻差ｔｄをＴｄに加える。
（７）ステップＳ５０７
次に変数ｎの値と測定タイミング情報数上限Ｎの値の大小の比較を行う。ここで測定タイミング情報上限Ｎの値は、事前にコンフィグレーションにより決められる値であるとする。ステップＳ５０７において、Ｎの値よりもｎの値が小さければ、ステップＳ５０２に戻る。
（８）ステップＳ５０８
ｎの値がＮの値よりも大きいか、もしくは同じ場合、Ｔｄをｎで割った値に猶予時間ｔｙを加えた値を求め、送信時刻差ｔｓとする。ここで猶予時間ｔｙは、事前にコンフィグレーションで決められる値である。
【００４７】
本実施例では、送信時刻差決定プロセスにおいて受信時刻差の平均を用いているが、受信時刻差の最大値を使用しても良い。また上記では、平均受信時刻差を求める際に使用するタイミング情報数を事前に決める方法を用いているが、予め測定する時間を決めておき、その時間内に再現装置１２に到着するタイミング情報を用いて送信時刻差を求める方法でも良い。
【００４８】
また、本実施例では猶予時間ｔｙの値はコンフィグレーションで決めるとしているが、次のような方法を採用しても良い。本実施例では、送信時刻差の平均値を用いているが、タイミング情報の転送時間がこの平均を大きく超えてしまうと、再現装置１２におけるパケット送信時刻までにそのパケットのタイミング情報が届かない可能性がある。これを防ぐためには、猶予時間ｔｙの値を大きくすれば良いが、この値を大きくすると、ユーザ宅３０の視聴端末３２で再現される映像とセンター側視聴端末で再現される映像との時間差が大きくなってしまう。適当な送信時刻差ｔｓを決定するために、以下の手順を行う。受信時刻差の測定の際に平均値に合わせて、分散も求める。求めた平均値、分散及び正規分布の確率分布関数を用いて、タイミング情報の９９％が届く時間を求め、その値を送信時刻差とする。ここでは正規分布の確率分布関数を用いるが、ネットワークの特性に合わせて異なる分布の確率分布関数を用いても良い。
【００４９】
本実施例では、再現装置１２による映像再現開始時のみ送信時刻差を決定しているが、ネットワークの状態変化に追随するために、一定時間毎に上記の送信時刻差を求める処理を行い、送信時刻差をその都度更新しても良い。
【００５０】
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１６を参照すると、再現装置１２は、パケット受信部１２１と、パケットバッファ部１２２と、リアルタイムクロック１２３と、送信スケジューラ１２４と、タイミング情報受信部１２５と、パケット送信部１２６とを備える。また、パケット転送装置３１は、パケット受信部３１１と、パケット選択部３１２と、リアルタイムクロック３１３と、タイミング情報取得部３１４と、タイミング情報送信部３１５と、パケット送信部３１６と、タイミング情報蓄積部３１７とを備える。
【００５１】
パケット転送装置３１にはタイミング情報蓄積部３１７を有する点が、本発明の第１実施形態と異なる。
タイミング情報蓄積部３１７では、タイミング情報取得部３１４から受け取ったタイミング情報を蓄積する。蓄積したタイミング情報は、予め決められた一定時間毎にまとめてタイミング情報送信部３１５に送られる。タイミング情報送信部３１５は、一定時間内のタイミング情報をまとめた形で再現装置１２に送る。このことにより、タイミング情報を送る回数が減るため、パケット転送装置３１におけるタイミング情報送信のための負荷を削減することができる。
【００５２】
本実施例では、パケット転送装置３１から再現装置１２にタイミング情報を一定時間毎に送信しているが、以下のようにしても良い。タイミング情報の送信には送信処理負荷がかかるため、図１６中のパケット受信部３１１におけるパケット受信処理及びパケット送信部３１６のパケット送信処理に影響を与える可能性がある。このため、次のような方法を採用しても良い。タイミング情報送信部３１５は、一定時間間隔のタイミング情報の送信タイミングになった時、パケット受信部３１１及びパケット送信部３１６におけるそれぞれの処理が実施中かどうかを調べる。実施中でなければタイミング情報の送信処理を行い、実施中であれば、それぞれの処理が終了するまで待ってからタイミング情報の送信処理を行う。このようにすることで、パケットの転送処理に影響を与えずにタイミング情報の送信が可能となる。
【００５３】
なお、本発明の再現装置及びパケット転送装置は、映像配信サービスにおける再生映像監視に使用できる。また、サービスを提供しているユーザにおいて映像再生に問題が発生した時の、原因追求に使用することができる。
【００５４】
以上のように、本発明の再現装置は、配信サーバからのパケットを受信するパケット受信部と、視聴端末に対してパケットを送信するパケット送信部と、現在時刻を供給するリアルタイムクロックとを備える。また、本発明の再現装置は、パケットバッファ部と、タイミング情報受信部と、送信スケジューラとを有することを特徴とする。パケットバッファ部は、パケット受信部により受信したパケットを蓄積する。タイミング情報受信部は、パケット転送装置から送られてくるパケットを一意に特定する識別子とそのパケットのパケット転送装置における受信時刻の組であるタイミング情報を受信する。送信スケジューラは、パケット転送装置から送られてくるタイミング情報を基にパケット転送装置におけるパケット受信間隔と同一となるようパケットバッファ部に蓄積されたパケットの送信間隔を決定する。
【００５５】
また、タイミング情報受信部が受信するタイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用することを特徴とする。
【００５６】
また、タイミング情報受信部が受信するタイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用することを特徴とする。
【００５７】
更に、再現装置は、送信時刻差決定部を備え、送信時刻差決定部は、タイミング情報の受信時刻を測定し、求めたパケット転送装置におけるパケット受信時刻との差から、パケット送信時刻とパケット転送装置におけるパケット受信時刻との差を決定することを特徴とする。
【００５８】
本発明に係る映像監視システムは、再現装置及びパケット転送装置を有する。再現装置及びパケット転送装置の各々は、配信サーバからのパケットを受信するパケット受信部と、視聴端末に対してパケットを送信するパケット送信部と、現在時刻を供給するリアルタイムクロックとを持つ再現装置及びパケット転送装置を少なくとも一つずつ含む。
また、映像監視システムは、再現装置におけるパケット受信部により受信したパケットを蓄積するパケットバッファ部と、パケット転送装置から送られてくる、パケットの一意に特定する識別子とそのパケットのパケット転送装置における受信時刻の組であるタイミング情報を受信するタイミング情報受信部と、パケット転送装置から送られてくるタイミング情報を基にパケット転送装置におけるパケット受信間隔と同一となるようパケットバッファ部に蓄積されたパケットの送信間隔を決定する送信スケジューラを備える再現装置を有することを特徴とする。
【００５９】
また、映像監視システムにおいて、パケット転送装置におけるパケット受信部において受信したパケットの受信時刻及びパケットの一意に特定する識別子の組を再現装置に送るタイミング情報送信部を備えるパケット転送装置を有することを特徴とする。
【００６０】
また、本発明に係る映像監視システムは、パケット転送装置におけるタイミング情報送信部が送信し、再現装置におけるタイミング情報受信部が受信するタイミング情報においてパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用することを特徴とする。
【００６１】
また、本発明に係る映像監視システムは、パケット転送装置におけるタイミング情報送信部が送信し、再現装置におけるタイミング情報受信部が受信するタイミング情報においてパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組使用することを特徴とする。
【００６２】
更に、映像監視システムは、パケット転送装置におけるタイミング情報取得部において、一定時間内に生成されるタイミング情報を蓄積するタイミング情報蓄積部を有し、タイミング情報送信部は一定時間内に蓄積されたタイミング情報をまとめて再現装置に送ることを特徴とする。
【００６３】
本発明のプログラムは、配信サーバからのパケットを受信する処理と、視聴端末に対してパケットを送信する処理と、リアルタイムクロックから現在時刻を取得する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、パケット受信処理により受信したパケットを蓄積する処理と、パケット転送装置から送られてくるパケットの一意に特定する識別子とそのパケットのパケット転送装置における受信時刻の組であるタイミング情報を受信する処理と、パケット転送装置から送られてくるタイミング情報を基にパケット転送装置におけるパケット受信間隔と同一となるようパケットバッファ部に蓄積されたパケットの送信間隔を決定する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００６４】
また、本発明のプログラムは、タイミング情報受信処理が受信するタイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＲＴＰヘッダ中のシーケンス番号を使用することを特徴とする。
【００６５】
また、本発明のプログラムは、タイミング情報受信処理が受信するタイミング情報におけるパケットを一意に識別する識別子としてＩＰヘッダ中の識別子及びフラグメントオフセットの組を使用することを特徴とする。
【００６６】
更に、本発明のプログラムは、タイミング情報の受信時刻を測定し、求めたパケット転送装置におけるパケット受信時刻との差から、パケット送信時刻とパケット転送装置におけるパケット受信時刻との差を決定するステップを具備する。
【００６７】
なお、本発明のプログラムは、前述の処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における映像監視システムを示す全体構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態におけるパケット転送装置及び再現装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態におけるパケット転送装置におけるパケット選択動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、ＩＰパケットにおけるＩＰヘッダの各フィールドの構成を示す図である。
【図５】図５は、ＵＤＰパケットにおけるＵＤＰヘッダの各フィールドの構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態におけるパケット転送装置におけるタイミング情報の取得動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、ＲＴＰパケットにおけるＲＴＰヘッダの各フィールドの構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態におけるタイミング情報を示す図である。
【図９】図９は、ＲＴＰパケットが、ＩＰパケットに変換される際の分割例を示した図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１実施形態におけるタイミング情報を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１実施形態における再現装置におけるパケットバッファ部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第１実施形態における再現装置におけるパケットバッファ部の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１実施形態における再現装置における送信スケジューラの動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態におけるパケット転送装置及び再現装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施形態における再現装置における送信時刻差決定動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の第３実施形態におけるパケット転送装置及び再現装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…  データセンター
１１…  配信サーバ
１２…  再現装置
１３…  センター側視聴端末
２０…  配信ネットワーク
２１…  ルータ（中継装置）
３０…  ユーザ宅
３１…  パケット転送装置
３２…  視聴端末
【図１】
2007324707.tif 000003
【図２】
2007324707.tif 000004
【図３】
2007324707.tif 000005
【図４】
2007324707.tif 000006
【図５】
2007324707.tif 000007
【図６】
2007324707.tif 000008
【図７】
2007324707.tif 000009
【図８】
2007324707.tif 000010
【図９】
2007324707.tif 000011
【図１０】
2007324707.tif 000012
【図１１】
2007324707.tif 000013
【図１２】
2007324707.tif 000014
【図１３】
2007324707.tif 000015
【図１４】
2007324707.tif 000016
【図１５】
2007324707.tif 000017
【図１６】
2007324707.tif 000018